- •Синтез электромеханического привода судовой машины и палубного механизма Методические указания
- •7.100301 «Судовождение на морских и внутренних водных путях»,
- •7.100302 «Эксплуатация судовых энергетических установок»
- •Севастополь
- •Содержание Введение.………………….……………… …………………………………………….4
- •1.Привод машины. Характеристика его элементов и параметры эксплуатации....…5
- •Библиографический список……………………………………………………….….166
- •Введение
- •1. Привод машины, характеристика его элементов и параметры эксплуатации
- •1.1. Состав привода машины и характеристика его элементов
- •1.2 Характеристики нагружения
- •1.3 Режимы нагружения
- •2. Механизмы передачи вращательного движения
- •2.1. Синтез механизмов передачи вращательного движения
- •Передаточное отношения для таких механизмов равно
- •2.2. Синтез зубчатых передач с эвольвентным профилем
- •Любая точка на эвольвенте окружности характеризуется радиусом r и углом , которые равны:
- •Исходного контура
- •2.3. Основы расчета элементов механических передач на прочность
- •2.3.1. Силы, действующие в зацеплении
- •2.3.2. Напряжения в зацеплении
- •2.4. Материалы элементов передач
- •2.5. Особенности планетарных и волновых передач
- •2.5.1. Планетарные передачи
- •2.5.2. Волновые передачи
- •Где 1, 1,…,k-1 – коэффициенты полезного действия на каждой ступени, которые учитывают потери на передаче и опорах.
- •3. Расчет элементов привода
- •4. Расчет элементов редуктора
- •Продолжение таблицы 4.1
- •4.2 Передача цилиндрическая
- •Продолжение таблицы 4.2.3
- •При циклическом нагружении
- •Передачи с эвольвентным профилем зуба
- •Продолжение таблицы 4.2.5
- •Продолжение таблицы 4.2.5
- •Продолжение таблицы 4.2.5
- •Продолжение таблицы 4.2.5
- •Продолжение таблицы 4.2.5
- •Продолжение таблицы 4.2.5
- •Продолжение таблицы 4.2.5
- •Продолжение таблицы 4.2.5
- •Продолжение таблицы 4.2.5
- •Продолжение таблицы 4.2.9
- •Продолжение таблицы 4.2.9
- •Напряжений
- •4.3. Передача планетарная с цилиндрическими колесами *)
- •Продолжение таблицы 4.3.3
- •При циклическом нагружении
- •Продолжение таблицы 4.3.4
- •Продолжение таблицы 4.3.5
- •Продолжение таблицы 4.3.5
- •Продолжение таблицы 4.3.5
- •Продолжение таблицы 4.3.5
- •Продолжение таблицы 4.3.5
- •Продолжение таблицы 4.3.5
- •Продолжение таблицы 4.3.5
- •Продолжение таблицы 4.3.5
- •Продолжение таблицы 4.3.5
- •Продолжение таблицы 4.3.5
- •Продолжение таблицы 4.3.5
- •Продолжение таблицы 4.3.5
- •Продожение таблицы 4.3.5
- •Продолжение таблицы 4.3.5
- •Продолжение таблицы 4.3.5
- •*)При расчете зубчатым колесам помимо принятых буквенных обозначений присваются индексы 1 и 2 соответственно меньшему и большему элементу сцепляющейся пары (рисунок а.15, таблица а.54);
- •Продолжение таблицы 4.3.8
- •Продолжение таблицы 4.3.8
- •Продолжение таблицы 4.3.8
- •4.4. Передача волновая
- •*Предлагаемая методика расчета ориентирована:
- •1) Материал колес по таблице а.61
- •2) Нарезание зубьев гибкого колеса производиться в недеформированном состоянии червячной фрезой, а жесткого колеса – долбяком с эвольвентным профилем по стандартному исходному контуру
- •Продолжение таблицы 4.4.3
- •Продолжение таблицы 4.4.3
- •Продолжение таблицы 4.4.3
- •Продолжение таблицы 4.4.3
- •4.5. Передача коническая
- •Продолжение таблицы 4.5.3
- •При циклическом нагружении
- •Передачи с прямыми зубьями эвольвентного профиля
- •Продолжение таблицы 4.5.6
- •Продолжение таблицы 4.5.10
- •Продолжение таблицы 4.5.10
- •4.6. Передача червячная с цилиндрическим червяком
- •Цилиндрическим червяком
- •Продолжение таблицы 4.6.4
- •Продолжение таблицы 4.6.8
- •4.7. Передача ременная
- •4.8. Передача цепная
- •4.9. Валы, их опоры и соединения
- •Продолжение таблицы 4.9.1
- •Продолжение таблицы 4.9.1
- •Продолжение таблицы 4.9.1
- •Продолжение таблицы 4.9.1
- •Продолжение таблицы 4.9.1
- •4.10. Расчет элементов передачи и корпуса редуктора
- •5. Мероприятия по эксплуатации
- •Библиографический список
- •Приложение а Справочные данные
- •Продолжение таблицы а.8
- •Продолжение таблицы а.8
- •Характеристики и геометрические параметры (рисунок 2.14)
- •Распределения нагрузки по ширине венца колес цилиндрической передачи
- •Продолжение таблицы а.44
- •Продолжение таблицы а.52
- •Продолжение таблицы а.52
- •Волновых передач
- •Качения в зависимости от надежности
- •Точности в (из гост 15521 – 70), мм
- •Приложение б Примеры выполнения чертежей
- •Продолжение рисунка б.6
- •Приложение в Виды и система условных обозначений подшипников качения
*Предлагаемая методика расчета ориентирована:
1) Материал колес по таблице а.61
2) Нарезание зубьев гибкого колеса производиться в недеформированном состоянии червячной фрезой, а жесткого колеса – долбяком с эвольвентным профилем по стандартному исходному контуру
Искомая величина
|
Обозначение величины |
Формула, источник
|
Результат
|
Обозначение ед. измерения |
Параметры исходного контура по ГОСТ 13754-81 |
||||
1) Угол профиля |
|
=20 |
|
град. |
2) Коэффициент высоты головки зуба |
ha* |
ha*=1 |
|
|
3) Коэффициент радиального зазора |
с* |
с*=0,25 |
|
|
Параметры исходного контура по ГОСТ 30078.3-93 (используется для специальных редукторов) |
||||
4) Профиль исходного контура |
|
прямолинейный |
|
|
5) Угол профиля |
|
=20 |
|
град. |
6) Коэффициент высоты головки зуба (в долях модуля m):
|
(ha*) g (ha*) b |
(ha*)g =1 (ha*) b=0,5 |
|
|
7) Коэффициент радиального зазора пары исходных контуров |
с* |
с*=0,35…0,5 |
|
|
8) Коэффициент высоты ножки зуба (в долях модуля m):
|
(hf*) g (hf*) b |
(hf*)g =(ha*) b + с* (hf*) b= (ha*)g + с* |
|
|
9) Коэффициент радиуса переходной кривой |
*f |
*f =0,2 |
|
|
Расчет элементов передачи |
||||
10) Коэффициент кратности |
Кк |
Кк =1 – при (i)bhg100 Кк =2 – при 60(i)bhg100 Кк =3 – при 40(i)bhg60 |
|
|
11) Количество зубьев колес:
- жесткого |
(z)g (z)b |
(z) g= Ккnwibhg (z)b =(z) g+ Ккnw Примечание. (z)g и (z)b округлить до ближайшего целого числа |
|
|
Продолжение таблицы 4.4.3
12) Общее передаточное число передачи |
u |
Таблица 4.1.1 |
|
|
13) Отклонение значения фактического передаточного числа от требуемого значения передаточного отношения |
i |
i =100(u–i)/i |
|
% |
14) Условие достаточности |
|
i 3 |
|
% |
15) Коэффициенты ширины зубчатого венца гибкого колеса относительно диаметра |
(bd)g |
Таблица А.62 |
|
|
16) Коэффициент, зависящий от режима работы передачи |
Кр |
Кр =1 при (Tmax/T)1,2; Кр =1,25 при (Tmax/T)1,6 Кр =1,75 при (Tmax/T)2,5 |
|
|
17) Диаметр делительной окружности гибкого колеса (ориентировочно) |
(d)g |
(d)g ={104 Кр(T)g/[(bd)g[см]]} 1/3 |
|
мм |
18) Модуль зацепления (ориентировочно) |
m |
m=(d)g/(z)g |
|
мм |
19) Модуль зацепления |
m |
Таблица А.38 |
|
мм |
20) Диаметр делительной окружности колес:
|
(d) g (d) b |
(d) g =m(z) g (d) b =m(z) b |
|
мм |
21)Толщина стенки гибкого колеса под зубчатым венцом |
()g |
()g = {10,5103(T)g/[(-1)g(d2)g]}+710-3(d)g |
|
мм |
22) Ширина зубчатого венца гибкого колеса : |
(b)g |
(b)g =(bd)g(d)g |
|
мм |
23) Толщина стенки гибкого колеса за венцом |
0 |
0=(0,6…0,9) ()g |
|
мм |
24) Перемещение зубьев от закрутки |
JМ |
JМ =103Tg(b)g/[(d)g20G] |
|
мм |
25) Гарантированный боковой зазор |
J0 |
J0={410-4[(i)bhg–60]}m |
|
мм |
26) Максимальный боковой зазор на входе зубьев в зацеплении |
jmax |
jmax = JМ + J0 Примечание. jmax 0,06m |
|
мм |
27) Радиальная деформация в долях модуля |
Кw0 |
Кw0=0,89+810-5(z)g+2(jmax/m) |
|
|
Продолжение таблицы 4.4.3
28) Радиальная деформация |
w0 |
w0= Кw0m |
|
мм |
29) Коэффициент глубины захода зубьев в зацепление |
h*d |
h*d=4Кw0–2,48– (4,6 - 4 Кw0)(z)g10-3 |
|
|
30) Условие |
|
2h*d1 Примечание. В случае невыполнения условия пересмотреть величину Кw0 |
|
|
31) Коэффициенты смещения исходного контура: - для гибкого колеса - для жесткого колеса
|
(x)g (x)b
|
(x)g=(1,35–Кw0)/{[0,86/((z)g)1/3] –0,04} (x)b=(x)g+ (Кw0–1) Примечание. При нарезании зубьев колес инструментом с углом профиля =30 смещение исходного контура: (x)g =(x)b =0; Подобный результат можно получить при нарезании зубьев колес инструментом с углом профиля =20 со смещением исходного контура: (x)g =3+0,01(z)g; (x)b =(x)g –1+ Кw0+510-5(z) g Кw02 |
|
|
32) Коэффициент разности смещений |
xd |
xd =(x)b– (x)g |
|
|
33) Угол профиля зуба |
t |
t = arccos{cos/[1+(2(x)g–1)/(z)g]} |
|
град |
34) Угол зацепления |
w |
invw ={2xdtg/[(z)b– (z)g]}+invt, где invt и w по таблице А.42 |
|
град |
35) Тип долбяка |
|
Таблица А.63 Примечание. Выбор долбяка произ- водится по модулю m |
|
|
36) Параметры долбяка для нарезания зубьев колес: - диаметр окружностей вершин долбяка по режущей кромке - станочный угол зацепления
- межосевое расстояние при нарезании зубьев гибкого колеса долбяком - толщина зуба долбяка |
(da)0 (w)0
(aw)0 (sn)0 |
Таблица А.63 inv(w)0= 2tg[(x)g (x)0] /[(z)g (z)0] +inv, где inv и (w)0 по таблице А.42 Примечание. Знак «+» для внешних зубьев, «–» для внутренних зубьев;
(aw)0=m[(z)g (z)0cos]/[2cos(w)0] (sn)0=[0,5+2(x)0tg]m |
|
мм
град
мм мм |
Продолжение таблицы 4.4.3
37) Диаметр окружности впадин: - зубьев гибкого колеса - зубьев жесткого колеса
|
(df)g (df)b |
(df)g =(d)g–2m[ha*+c* -(x)g] (df)b =(d)b+2m[ha*+c* +(x)b] Примечания: а) c*=0,35 при m1; c*=0,25 при m1 б) при нарезании жесткого колеса долбяком: (df)b =2[(aw)0+0,5(da)0] |
|
мм |
38) Диаметры окружностей вершин зубьев колес: - гибкого с внешним зубом - жесткого с внутренним зубом |
(da)g (da)b |
(da) g =(df)g +2m( h*d +c*) (da)b =(da)g +2m(Кw0 -h*d ) |
|
мм |
39) Диаметры основных окружностей: - гибкого колеса - жесткого колеса |
(db)g (db)b |
(db)g =m(z)gcos (db)b =m(z)bcos |
|
мм |
40) Диаметры начальных окружностей - гибкого колеса - жесткого колеса |
(dw)g (dw)b |
(dw)g =(d)g (cos/cos w) (dw)b =(d)b (cos/cos w) |
|
мм |
41) Радиальный зазор между вершиной зуба гибкого колеса и впадиной жесткого колеса по большой оси профиля генератора |
ск |
ск =0,5[(df)b – (da)g] – Кw0m |
|
мм |
42) Условие |
|
ск 0,15m Примечание. Если условие не выполняется, то следет выбрать другой долбяк или пересмотреть величину Кw0 без уменьшения прочности гибкого колеса |
|
|
43) Нормальная толщина зуба гибкого колеса |
sn |
sn = [inv(w)0–inv][(z)g–(z)0]m–(sn)0+m |
|
мм |
44) Толщина зуба на делительной окружности колес: - гибкого - жесткого |
(st)g (st)b |
(st)g = m[ 0,5+2(x)g tg] (st)b = m[ 0,5–2(x)b tg] |
|
мм |